JP7117924B2 - ダストカバー - Google Patents

Description

本発明は、ボールジョイントに用いられるダストカバーに関する。

従来、車両などの各種装置に備えられるボールジョイントにおいては、ジョイント部への水やダストなどの侵入を防止し、かつジョイント部からのグリースの流出を防止するためにダストカバーが用いられている。図６及び図７を参照して、従来例に係るボールジョイントに用いられるダストカバーについて説明する。図６は従来例に係るダストカバーの模式的断面図である。図７は従来例に係るボールジョイント及びボールジョイントに装着されるダストカバーの模式的断面図の一部拡大図である。

ボールジョイントは、ボールスタッド３００と、ボールスタッド３００を回転かつ揺動自在に支持するソケット２００と、ボールスタッド３００に結合されるナックル４００とを備えている。そして、ダストカバー７００は、変形可能な膜状の胴体部７１０と、胴体部７１０の一端側に設けられ、ソケット２００に固定される被固定部７３０と、胴体部７１０の他端側に設けられるシール部７２０とを一体に備えている。このダストカバー７００はゴムなどの弾性体単体により構成される。また、シール部７２０は、ボールスタッド３００に摺動自在に設けられる内周シール部７２１，７２２と、ナックル４００に対して摺動自在に設けられる補助シール部７２３及びダストリップ７２４とを備えている。

そして、従来例に係るダストカバー７００においては、胴体部７１０とシール部７２０とが繋がる部分のうちの内周面側は、胴体部７１０におけるシール部７２０に向かって縮径する内周面側傾斜面７１１と、シール部７２０における平面状の面７２５とが滑らかに繋がっている。また、胴体部７１０とシール部７２０とが繋がる部分のうちの外周面側は、胴体部７１０におけるシール部７２０に向かって縮径する外周面側傾斜面７１２と、シール部７２０における円柱面状の面７２６とが滑らかに繋がっている。

以上のように構成されるダストカバー７００により、ソケット２００に対してボールスタッド３００が搖動しても回転しても、ダストカバー７００によりシール機能が発揮される。

しかしながら、使用環境によっては、ソケット２００に対してボールスタッド３００が大きく揺動したり、初期設定の状態で、ソケット２００に対してボールスタッド３００が傾いた状態で用いられたりすることがある。このような場合には、上記従来例に係るダストカバー７００では品質性が維持できないおそれがあった。この点について、以下に説明する。

ダストカバー７００においては、シール部７２０については、ボールスタッド３００及びナックル４００に対するシール性を維持させるために、変形し難いのが望ましい。これに対して、胴体部７１０については、ソケット２００に対するボールスタッド３００の揺動に追随するために、変形し易いのが望ましい。

しかしながら、上記のように構成されるダストカバー７００においては、胴体部７１０が変形すると、胴体部７１０とシール部７２０とが互いに引っ張り合うなど相互に大きく影響し合う状態となる。これにより、胴体部７１０については、シール部７２０に引っ張られたりすることで、変形範囲が狭くなってしまう。また、シール部７２０については、胴体部７１０に引っ張られたりすることで、変形してしまう。図７においては、ソケット
２００に対してボールスタッド３００が大きく傾いた状態におけるダストカバー７００の様子を示している。図示のように、胴体部７１０の変形範囲が狭いことに起因して、胴体部７１０が干渉し易くなってしまう（図７中、Ｙで示す部分参照）。また、シール部７２０が変形してしまうことに起因して、ボールスタッド３００から離れてしまい易くなってしまう（図７中、Ｚで示す部分参照）。

なお、シール部の内部、または、シール部と胴体部とが繋がる部分の内部に、金属などにより構成される補強環を埋設することで、シール部と胴体部とが互いに影響することを抑制する技術も知られている。しかしながら、この場合には、コストが高くなるなどの問題がある。従って、上記のような補強環を備えていない構成において、シール部と胴体部とが互いに影響することを抑制する技術が望まれている。

特開２０００－２３０５４０号公報 特開平８－１５９１４７号公報

本発明の目的は、シール部の内部、または、シール部と胴体部とが繋がる部分の内部に補強環が埋設されていなくても、シール部と胴体部とが互いに影響することを抑制することのできるダストカバーを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明のダストカバーは、
軸部の一端に球形部を有するボールスタッドと、前記球形部の軸受を有し、前記ボール
スタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットと、前記軸部における前記球形部とは反対側に結合される結合部材と、を備えるボールジョイントに用いられるダストカバーにおいて、
変形可能な胴体部と、
該胴体部の一端側に設けられ、前記ソケットに固定される被固定部と、
該胴体部の他端側に設けられ、前記軸部と結合部材に対してそれぞれ摺動自在に備えられるシール部と、を一体に有すると共に、
少なくとも、前記胴体部及びシール部は、弾性体単体で構成されるダストカバーであって、
前記胴体部とシール部とが繋がる部分のうちの内周面側は、前記胴体部における前記シール部に向かって縮径する内周面側傾斜面と、前記シール部における平面状の面とが、円柱面状段差面により繋がっており、
前記胴体部とシール部とが繋がる部分のうちの外周面側は、前記胴体部における前記シール部に向かって縮径する外周面側傾斜面と、前記シール部における円柱面状の面とが、平面状段差面により繋がっており、
ダストカバーの中心軸線方向において、前記平面状段差面が設けられている位置は、前記円柱面状段差面が設けられている範囲と重ならない位置に設けられており、前記平面状段差面の仮想的な延長面は前記円柱面状段差面に重ならないことを特徴とする。

本発明における「平面状」とは、平面の場合に限らず、略平面の場合も含まれる。また、本発明における「円柱面状」とは、円柱面の場合に限らず、略円柱面の場合も含まれる。そして、本発明によれば、胴体部とシール部とが繋がる部分においては、内周面側は円
柱面状段差面により繋がっており、外周面側は平面状段差面によって繋がっている。そして、ダストカバーの中心軸線方向において、平面状段差面が設けられている位置は、円柱面状段差面が設けられている範囲と重ならない位置に設けられている。従って、シール部は、胴体部に対して首振りし易い。これにより、胴体部が変形しても、胴体部とシール部とが互いに引っ張り合うなど相互に影響してしまうことを抑制することができる。

以上説明したように、本発明によれば、シール部の内部、または、シール部と胴体部とが繋がる部分の内部に補強環が埋設されていなくても、シール部と胴体部とが互いに影響することを抑制することができる。

図１は本発明の実施例１に係るボールジョイント及びボールジョイントに装着されるダストカバーの模式的断面図である。 図２は本発明の実施例１に係るダストカバーの模式的断面図である。 図３は本発明の実施例１に係るダストカバーにおけるシール部付近を拡大した模式的断面図である。 図４は本発明の実施例１に係るダストカバーがボールジョイントに装着された状態におけるダストカバーの様子を示す模式的断面図である。 図５は本発明の実施例２に係るダストカバーにおけるシール部付近を拡大した模式的断面図である。 図６は従来例に係るダストカバーの模式的断面図である。 図７は従来例に係るボールジョイント及びボールジョイントに装着されるダストカバーの模式的断面図の一部拡大図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
図１～図４を参照して、本発明の実施例１に係るボールジョイント及びボールジョイントに装着されるダストカバーについて説明する。図１は本発明の実施例１に係るボールジョイント及びボールジョイントに装着されるダストカバーの模式的断面図である。なお、図１においては、ボールジョイントに備えられるボールスタッドの軸部の中心軸線を含む面でダストカバー等を切断した断面図を示している。図２は本発明の実施例１に係るダストカバーの模式的断面図である。図２においては、ダストカバーに外力が作用していない状態を示している。また、ダストカバーに外力が作用していない状態においては、ダストカバーは回転対称形状である。図２においては、ダストカバーに外力が作用していない状態において、ダストカバーの中心軸線を含む面でダストカバーを切断した断面図を示している。なお、以下の説明において、「ダストカバーの中心軸線」とは、ダストカバーに外力が作用していない状態におけるダストカバーの中心軸線を意味する。図３は本発明の実施例１に係るダストカバーにおけるシール部付近を拡大した模式的断面図である。図４は本発明の実施例１に係るダストカバーがボールジョイントに装着された状態におけるダストカバーの様子を示す模式的断面図であり、ボールスタッドが大きく傾いた状態におけるダストカバーの様子を示している。

＜ボールジョイント＞
特に、図１を参照して、本実施例に係るダストカバーを適用可能なボールジョイントの
一例を説明する。ボールジョイントは、ボールスタッド３００と、ボールスタッド３００を回転かつ揺動自在に支持するソケット２００と、ボールスタッド３００の軸部３１０と結合する結合部材としてのナックル４００とを備えている。

ボールスタッド３００は、軸部３１０の一端に球形部３２０を有している。ソケット２００は、環状のケース２１０と、ケース２１０の底側に固定される底板２２０と、球形部３２０の軸受２３０とを備えている。軸受２３０は、球形部３２０の曲率半径と同径の球形状の面で構成された軸受面２３１を有している。ナックル４００は、軸部２３０における球形部３２０とは反対側において、ナット５００によって、軸部３１０と結合されている。

そして、本実施例に係るボールジョイントにおいては、ジョイント部への水やダストなどの侵入を防止し、かつジョイント部からのグリースの流出を防止するためにダストカバー１００が備えられている。

＜ダストカバー＞
特に、図２を参照して、本実施例に係るダストカバー１００について説明する。ダストカバー１００は、変形可能な胴体部１１０と、胴体部１１０の一端側に設けられる被固定部１３０と、胴体部１１０の他端側に設けられるシール部１２０とを備えている。これらの胴体部１１０と被固定部１３０とシール部１２０は一体となっている。また、本実施例に係るダストカバー１００においては、これらの胴体部１１０，被固定部１３０及びシール部１２０は、ゴムなどの弾性体単体により構成されている。

胴体部１１０は、中央付近が外側に膨らんだ環状の部分により構成される。ただし、胴体部１１０の構成は、図示の例に限定されることはない。例えば、胴体部については、中央付近が円筒形状に近く、あまり膨らんでいない形状の構成を採用することもできるし、蛇腹形状の構成を採用することもできる。

被固定部１３０は、ソケット２００に固定される。より具体的には、被固定部１３０は、ソケット２００のケース２１０に固定される。本実施例の場合には、被固定部１３０の外周面を締め付ける締結部材６００によってケース２１０に固定される（図１参照）。ただし、被固定部１３０のソケット２００への固定方法は、図示の例に限定されることはない。例えば、被固定部１３０の内部に金属などの剛体により構成される環状部材を埋設する構成を採用し得る。

シール部１２０は、ボールスタッド３００における軸部３１０とナックル４００に対してそれぞれ摺動自在に設けられている。以下、シール部１２０について、より詳細に説明する。

＜シール部＞
特に、図２及び図３を参照して、シール部１２０について説明する。シール部１２０は、ボールスタッド３００の軸部３１０に摺動自在に設けられる内周シール部１２１，１２２と、ナックル４００に対して摺動自在に設けられる補助シール部１２３及びダストリップ１２４とを備えている。内周シール部１２１，１２２は、それぞれ、径方向内側に向かって突出する環状突起により構成されている。また、補助シール部１２３は、ナックル４００に向かって突出する環状突起により構成されている。更に、ダストリップ１２４は、ナックル４００に向かいつつ、径方向外側に向かって伸びるように構成されている。

そして、胴体部１１０とシール部１２０とが繋がる部分のうちの内周面側は、胴体部１１０におけるシール部１２０に向かって縮径する内周面側傾斜面１１１と、シール部１２
０における平面状の面１２５とが、円柱面状段差面１４１により繋がっている。また、胴体部１１０とシール部１２０とが繋がる部分のうちの外周面側は、胴体部１１０におけるシール部１２０に向かって縮径する外周面側傾斜面１１２と、シール部１２０における円柱面状の面１２６とが、平面状段差面１４２により繋がっている。

ここで、ダストカバー１００の中心軸線方向において、平面状段差面１４２が設けられている位置は、円柱面状段差面１４１が設けられている範囲と重ならない位置に設けられている。本実施例の場合には、ダストカバー１００の中心軸線方向において、平面状段差面１４２が設けられている位置は、円柱面状段差面１４１が設けられている範囲よりも、補助シール部１２３及びダストリップ１２４が備えられている側に設けられている。

なお、本実施例におけるシール部１２０に関する各部の寸法は、以下のように設定される。ダストカバー１００の中心軸線方向において、円柱面状段差面１４１が設けられている位置と、平面状段差面１４２が設けられている位置との距離Ｓ１は、０．１ｍｍ以上に設定するとよい。平面状の面１２５の径方向の幅Ｌ１は、１．０ｍｍ以上に設定される。平面状段差面１４２の径方向の幅Ｌ２は、０．５ｍｍ以上に設定される。円柱面状段差面１４１におけるダストカバー１００の中心軸線方向の距離Ｈ１は、０．１ｍｍ以上に設定される。円柱面状段差面１４１と円柱面状の面１２６との径方向の距離Ａ１は２ｍｍ以上に設定される。平面状段差面１４２における径方向内側の端部と、内周面側傾斜面１１１との最短距離Ａ２は、２ｍｍ以上に設定される。

なお、本実施例においては、内周シール部１２１，１２２が、ボールスタッド３００の軸部３１０の外周表面に対して直接摺動する場合の構成を示している。ただし、ボールジョイントにおいては、ボールスタッドの軸部にリテーナが固定されて、ダストカバーにおける内周シール部がリテーナに対して摺動する構成も知られている。本発明は、このような場合も含まれる。

以上のように構成されるダストカバー１００においては、ソケット２００に対してボールスタッド３００が揺動する（図１中、矢印Ｐ参照）と、胴体部１１０が変形する。また、ソケット２００に対してボールスタッド３００が回転する（図１中、矢印Ｑ参照）と、シール部１２０はボールスタッド３００の軸部３１０及びナックル４００に対して摺動する。これにより、ソケット２００に対してボールスタッド３００が揺動しても回転しても、ダストカバー１００によりシール機能が発揮される。

＜本実施例に係るダストカバーの優れた点＞
本実施例に係るダストカバー１００によれば、胴体部１１０とシール部１２０とが繋がる部分においては、内周面側は円柱面状段差面１４１により繋がっており、外周面側は平面状段差面１４２によって繋がっている。そして、ダストカバー１００の中心軸線方向において、平面状段差面１４２が設けられている位置は、円柱面状段差面１４１が設けられている範囲と重ならない位置に設けられている。従って、シール部１２０は、胴体部１１０に対して首振りし易い。これにより、胴体部１１０が変形しても、胴体部１１０とシール部１２０とが互いに引っ張り合うなど相互に影響してしまうことを抑制することができる。このように、本実施例に係るダストカバー１００によれば、シール部１２０の内部、または、シール部１２０と胴体部１１０とが繋がる部分の内部に補強環が埋設されていなくても、シール部１２０と胴体部１１０とが互いに影響することを抑制することができる。

従って、図４に示すように、ソケット２００に対してボールスタッド３００が大きく傾いた状態においても、シール部１２０については殆ど変形しない状態が維持されつつ、胴体部１１０は大きく変形することが可能となる。これにより、胴体部１１０の干渉を抑制
することができる（図４中、Ｘで示す部分参照）。また、シール部１２０における内周シール部１２１，１２２がボールスタッド３００の軸部３１０から離れてしまうことも抑制することができる。

（実施例２）
図５には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、ダストカバーの中心軸線方向において、平面状段差面が設けられている位置が、円柱面状段差面が設けられている範囲よりも、補助シール部及びダストリップが備えられている側に設けられている場合の構成を示した。これに対し、本実施例においては、ダストカバーの中心軸線方向において、平面状段差面が設けられている位置が、円柱面状段差面が設けられている範囲よりも、被固定部が備えられている側に設けられている場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図５は本発明の実施例２に係るダストカバーにおけるシール部付近を拡大した模式的断面図である。なお、本実施例に係るダストカバーは、シール部の構成のみが、実施例１と異なるため、シール部以外の構成については、図示及び説明を省略する。

本実施例に係るダストカバーにおけるシール部１５０においても、上記実施例１の場合と同様に、ボールスタッドの軸部に摺動自在に設けられる内周シール部１５１，１５２と、ナックルに対して摺動自在に設けられる補助シール部１５３及びダストリップ１５４とを備えている。内周シール部１５１，１５２は、それぞれ、径方向内側に向かって突出する環状突起により構成されている。また、補助シール部１５３は、ナックルに向かって突出する環状突起により構成されている。更に、ダストリップ１５４は、ナックルに向かいつつ、径方向外側に向かって伸びるように構成されている。

そして、胴体部１１０とシール部１５０とが繋がる部分のうちの内周面側は、胴体部１１０におけるシール部１５０に向かって縮径する内周面側傾斜面１１１と、シール部１５０における平面状の面１５５とが、円柱面状段差面１６１により繋がっている。また、胴体部１１０とシール部１５０とが繋がる部分のうちの外周面側は、胴体部１１０におけるシール部１５０に向かって縮径する外周面側傾斜面１１２と、シール部１５０における円柱面状の面１５６とが、平面状段差面１６２により繋がっている。

ここで、ダストカバー１００の中心軸線方向において、平面状段差面１６２が設けられている位置は、円柱面状段差面１６１が設けられている範囲と重ならない位置に設けられている。本実施例の場合には、ダストカバー１００の中心軸線方向において、平面状段差面１６２が設けられている位置は、円柱面状段差面１６１が設けられている範囲よりも、被固定部が備えられている側（補助シール部１５３及びダストリップ１５４が備えられている側とは反対側）に設けられている。

なお、本実施例におけるシール部１５０に関する各部の寸法は、以下のように設定される。ダストカバー１００の中心軸線方向において、円柱面状段差面１６１が設けられている位置と、平面状段差面１６２が設けられている位置との距離Ｓ２は、０．１ｍｍ以上に設定するとよい。平面状の面１５５の径方向の幅Ｌ３は、１．０ｍｍ以上に設定される。平面状段差面１６２の径方向の幅Ｌ４は、０．５ｍｍ以上に設定される。円柱面状段差面１６１におけるダストカバー１００の中心軸線方向の距離Ｈ２は、０．１ｍｍ以上に設定される。円柱面状段差面１６１と円柱面状の面１５６との径方向の距離Ａ３は２ｍｍ以上に設定される。平面状段差面１６２における径方向内側の端部と、内周面側傾斜面１１１との最短距離Ａ４は、２ｍｍ以上に設定される。

以上のように構成される本実施例に係るダストカバーにおいても、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。

１００ ダストカバー
１１０ 胴体部
１１１ 内周面側傾斜面
１１２ 外周面側傾斜面
１２０，１５０ シール部
１２１，１２２，１５１，１５２ 内周シール部
１２３，１５３ 補助シール部
１２４，１５４ ダストリップ
１２５，１５５ 平面状の面
１２６，１５６ 円柱面状の面
１３０ 被固定部
１４１，１６１ 円柱面状段差面
１４２，１６２ 平面状段差面
２００ ソケット
２１０ ケース
２２０ 底板
２３０ 軸受
２３０ 軸部
２３１ 軸受面
３００ ボールスタッド
３１０ 軸部
３２０ 球形部
４００ ナックル
５００ ナット
６００ 締結部材

Claims (1)

1. 軸部の一端に球形部を有するボールスタッドと、前記球形部の軸受を有し、前記ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットと、前記軸部における前記球形部とは反対側に結合される結合部材と、を備えるボールジョイントに用いられるダストカバーにおいて、
   変形可能な胴体部と、
   該胴体部の一端側に設けられ、前記ソケットに固定される被固定部と、
   該胴体部の他端側に設けられ、前記軸部と結合部材に対してそれぞれ摺動自在に備えられるシール部と、を一体に有すると共に、
   少なくとも、前記胴体部及びシール部は、弾性体単体で構成されるダストカバーであって、
   前記胴体部とシール部とが繋がる部分のうちの内周面側は、前記胴体部における前記シール部に向かって縮径する内周面側傾斜面と、前記シール部における平面状の面とが、円柱面状段差面により繋がっており、
   前記胴体部とシール部とが繋がる部分のうちの外周面側は、前記胴体部における前記シール部に向かって縮径する外周面側傾斜面と、前記シール部における円柱面状の面とが、平面状段差面により繋がっており、
   ダストカバーの中心軸線方向において、前記平面状段差面が設けられている位置は、前記円柱面状段差面が設けられている範囲と重ならない位置に設けられており、前記平面状段差面の仮想的な延長面は前記円柱面状段差面に重ならないことを特徴とするダストカバー。

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